【正文】 電廠 2 60m3/h 反滲透設(shè)備 培訓(xùn)手冊及操作規(guī)程 1 第一章 名詞定義 懸浮物：凡顆粒粒徑在 106 以上的雜質(zhì)稱為懸浮物。天然水泥沙、粘土是主要成份，其次，還有動(dòng)植物及其遺骸、微生物和有機(jī)物等。 膠體：凡顆粒粒徑在 106~204 ㎜范圍內(nèi)的雜質(zhì)稱為膠體，膠體顆粒是許多分子或離子的集合體，這種細(xì)小顆粒具有較大的比表面積 ，從而使它具有特殊的吸附能力，而被吸附的物質(zhì)往往是水中的離子，因此，膠體微粒就帶有一定的電荷。同種膠體帶有相同的電荷，從而使它們之間產(chǎn)生了電斥力，這就使膠體微粒在水中不易聚沉。此外，帶電的膠體微粒還會(huì)吸引極性水分子使其周圍形成一層水化層，進(jìn)一步阻止膠 體微粒相互接觸，使膠體在水中維持分散運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定狀態(tài)。天然水中的膠體主要為硅酸及鐵、 鋁化合物，一些高分子化合物，如腐殖質(zhì)等，也有一些在此粒徑范圍內(nèi)的細(xì)菌、病毒等。天然水中的膠體一般均帶負(fù)電荷。 懸浮物和膠體是使天然水產(chǎn)生渾濁的主要原因。 溶解物：溶解物的粒徑在 106 ㎜以下，它是以分子或離子狀態(tài)存在的。又可分為鹽類、氣體和有機(jī)物三類。 懸浮固體：它是水中那些不溶于水的細(xì)微懸浮物質(zhì)烘干后的重量。水的總固體與溶解固體之差也等于懸浮固體。 淤積密度指數(shù)值 (Silt density index. SDI)或污 染指數(shù)值 (Fouling 電廠 2 60m3/h 反滲透設(shè)備 培訓(xùn)手冊及操作規(guī)程 2 )： FI 或 SDI 是用“膜濾法”測定水中極細(xì)小微粒的方法，它是反滲透法處理水時(shí)，對進(jìn)水水質(zhì)要求的一項(xiàng)重要的水質(zhì)控制指標(biāo)。 離子：帶電荷的原子、原子團(tuán)和分子。 陰離子：帶負(fù)電荷的離子。如 CO3 SO4 HCO NO3等。 陽離子：帶正電荷的離子。如 Ca2+、 Mg2+、 Fe2+、 Na+、 K+等。 電導(dǎo)率：靠測量離解離子導(dǎo)電能力來測量鹽水濃度的方法，稱之為電導(dǎo)率，通常用μ s/cm 來表示。 堿度：堿度是指水中含有能與強(qiáng)酸起中和反應(yīng)的物質(zhì)的含量，即是能與氫離子相化 合的物質(zhì)的含量。主要有重碳酸鹽堿度(HCO3)、碳酸鹽堿度 (CO32)和氫氧化物堿度 (HO)。 1 硬度：水中的硬度是水中鈣、鎂、鐵、錳、鍶等 離子的總量之和。主要是鈣和鎂的總和。 1 濃水 (排放液 )：殘留于反滲透元件的螺旋槽內(nèi)的進(jìn)水的濃縮部分，一般被排放掉。 1 進(jìn)水：在高壓力下，用泵將供水打入反滲透組件稱為進(jìn)水。 1 進(jìn)水電導(dǎo)率：測量供給反滲透系統(tǒng)的水的電導(dǎo)率。 1 進(jìn)水流量：流入反滲透系統(tǒng)的水流的計(jì)量方法。 1 進(jìn)水 PH 值：測量進(jìn)水中氫離子濃度的方法。 1 滲透：滲透是溶劑 (如純水 )通過一張半透性的分離兩種溶液的膜，從稀的 鹽溶液中進(jìn)入更濃的鹽溶液中。 電廠 2 60m3/h 反滲透設(shè)備 培訓(xùn)手冊及操作規(guī)程 3 1 滲透平衡：由于膜兩邊的溶質(zhì)的濃度平衡，此時(shí)，水不發(fā)生進(jìn)一步遷移 ，就達(dá)到了滲透平衡。 1 滲透壓：滲透壓頭就是由水通過分隔兩種不同濃度的溶液的膜的遷移而導(dǎo)致的靜壓頭。 回收率：進(jìn)水變成產(chǎn)品水而被回收的比例。 回收率 = (產(chǎn)品水流量 ) /（進(jìn)水流量） 100% 2 產(chǎn)品水（淡水）：進(jìn)水通過膜壁而滲透過的部分，其存入產(chǎn)品水集水管。 2 反滲透：壓力在濃溶液側(cè)超過滲透壓的應(yīng)用，這樣引起較濃溶液中的溶劑通過膜，流向較稀的溶液，稱為反滲透。 2 淡水含鹽量：通過膜而存在于淡水中的鹽分的含量。 2 鹽濃縮率： 被膜阻擋的溶解固體的比例。 2 系統(tǒng)壓力：為實(shí)現(xiàn)希望的產(chǎn)品水的數(shù)量和質(zhì)量而加的壓力。 2 總?cè)芙夤腆w：存在于反滲透水中的總的溶解的無機(jī)物和有機(jī)物（ TDS）。 2 除鹽水：通過反滲透工藝系統(tǒng)處理，去除懸浮物和無機(jī)的陽、陰離子等水中雜質(zhì)后，所得到的成品水的統(tǒng)稱。 2 絮凝：完成凝聚的膠體在一定的外力擾動(dòng)下相互碰撞、聚集，以形成較大絮狀顆粒的過程。 電廠 2 60m3/h 反滲透設(shè)備 培訓(xùn)手冊及操作規(guī)程 4 第二章 反滲透原理 第一節(jié) 基本概況 反滲透（ Reverse Osmosis； RO）是 60 年代發(fā)展起來的一項(xiàng)膜分離技術(shù)。此技術(shù)發(fā)展迅速，現(xiàn)己廣泛用于水的淡化除鹽，制取高純水和純凈的飲用水等 多方面。反滲透膜的孔徑大都≤ 10 10－ 10m（ 10 埃），它的分離對象是溶液中的離子范圍和分子量幾百的有機(jī)物。 一、 滲透和反滲透 如果將淡水和鹽水用一種能透過水而不能透過溶質(zhì)的半透膜至鹽水一側(cè)（見圖 1（ a）），這種現(xiàn)象稱為滲透。當(dāng)滲透進(jìn)行到鹽水一側(cè)的液面達(dá)到某一高度而產(chǎn)生壓頭 H，從而抑制了淡水進(jìn)一步向鹽水一側(cè)滲透，滲透的自然趨勢被壓頭 H 所抵消而達(dá)到平衡，這一平衡壓力稱為滲透壓。在這種情況下，如果在鹽水一側(cè)加上一個(gè)大于滲透壓的壓力，鹽水中的水分就會(huì)從鹽水一側(cè)透過半透膜滲透至淡水一側(cè)（鹽水一側(cè)濃度就增大，即濃縮）。 這一現(xiàn)象就稱為反滲透（見圖 1（ b））。 滲透壓的大小取決于溶液的種類、濃度和溫度。例如，在 25℃時(shí)： 1000mg/L Nacl 水溶液的滲透壓為 77kpa （ ）； 1000mg/L NaHCO3 水溶液的滲透壓為 91kpa （ ）； 1000mg/L NaSO4 水溶液的滲透壓為 42kpa （ ）等等。 二、 反滲透膜的脫鹽原理 反滲透膜的脫鹽原理主要是“選擇吸附 —— 毛細(xì)管流動(dòng)理論”和“篩分 電廠 2 60m3/h 反滲透設(shè)備 培訓(xùn)手冊及操作規(guī)程 5 理論”。 當(dāng)含鹽的水溶液與多孔的半透膜表面接觸時(shí)，則在膜的溶液界 面上選擇吸附一層水分子，在反滲透壓力的作用下，通過膜的毛細(xì)管作用流出純水，并連續(xù)地形成和流出這個(gè)界面純水層。 圖 2 描述了半透膜對各種含鹽的水溶液脫除離子的性能。該機(jī)理闡明：在半透膜的表皮上布滿了許多極細(xì)的膜孔，在膜的表面選擇吸附了一層水分子，鹽類溶質(zhì)則被膜排斥，化合價(jià)愈高的離子被排斥的愈遠(yuǎn)，膜孔周圍的水分子在反滲透壓力的推動(dòng)下，通過膜孔流出純水，因而達(dá)到除鹽的目的（如圖 2a 所示）。當(dāng)膜孔大于反滲透膜孔范圍時(shí)，鹽的水溶液泄漏過膜（如圖 2b所示），其中一價(jià)鹽泄漏較多，二價(jià)鹽次之，三價(jià)鹽更次之。至于對于有機(jī)物的去 除，純屬篩分機(jī)理（見圖 3）。反滲透膜能濾除各種細(xì)菌，如最小的細(xì)菌之一綠膿桿菌（ 3000 1010m）；也能濾除各種病毒，如流感病毒（ 800 1010m）；腦膜炎病毒（ 200 1010m）；還能濾除熱原（ 10~500 1010m）。 三、 反滲透的特點(diǎn)和應(yīng)用 反滲透法具有設(shè)備構(gòu)型緊湊，占地面積小、單位體積產(chǎn)水量高及能量消耗少等優(yōu)點(diǎn)。它是在沒有相變的情況下，依靠大于滲透壓的壓力推動(dòng)，通過膜的毛細(xì)管作用流出淡化了的水，而且它還具有膜的篩分作用，能除去極小的細(xì)菌、病毒和熱原。因此，自從反滲透技術(shù)開發(fā)以來發(fā)展迅速， 不僅用于海水或苦咸水的淡化，也作為鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)脫鹽和制取超純水、離子交換前的預(yù)除鹽。 電廠 2 60m3/h 反滲透設(shè)備 培訓(xùn)手冊及操作規(guī)程 6 第二節(jié) 反滲透器 反滲透膜的品種有許多種。主要有醋酸纖維素膜、芳香聚酰胺膜和復(fù)合膜。反滲透器主要有四種型式，即板框式、管式、螺